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密封镍镉电池因其效率高、循环寿命长、能量密度高、体积小、重量轻、结构紧凑、免维护等优点，广泛应用于工业和消费产品中。与同体积的镍镉电池相比，镍氢电池的容量可以提高一倍，而且不存在重金属镉的污染问题。镍氢电池充电器？的电路图是什么我们来看看镍氢电池充电器原理分析。

[镍氢电池充电器]镍氢电池充电器电路图镍氢电池充电器原理图解析

自制镍氢电池充电器电路图

本文介绍的自制充电器采用LM324的四个运算放大器作为比较器，TL431作为电压基准，S8550作为调节管，降低输入电压，给电池充电。其原理电路如图所示。它的特点是电路简单，运行可靠，无需调整，容易购买组件等。下面分几个部分介绍。

1.参考电压Vref的形成

外部电源经过插座X和二极管VD1后，由电容C1滤波。VD1起到保护作用，防止外部电源极性反转时损坏TL431。R3、R4、R5和TL431构成参考电压Vref。根据图中的参数Vref=2.5 (100 820)/820=2.80(v)，这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计的(镍氢充电电池充满电后单体电压约为1.40V)。

2.大电流充电

(1)工作原理

连接电源，电源指示灯LED (VD2)亮起。装上电池(参考图片，其实是用电线引出到电池盒，电池装在电池盒里)。当电池电压低于Vref时，IC1-1输出低电平，VT1导通，输出大电流给电池充电。此时VT1处于放大状态——这是因为电池电压和-VD4的压降之和约为3.2V(假设充电开始时电池电压约为2.5V)，而VD1后的电压约为5。OV因此，VT1的发射极-集电极电压差远大于0.2V，当充电电流为300mA时，VT1发热严重。所以最好使用PT=625mW的S8550，或者适当增加基极电阻来降低充电电流(注：由于LM324的低电平驱动能力，IC1-2和IC1-4测得的低电平不是0V，而是0.8V左右)。

(2)充电说明

首先看IC1-3的工作状态：它的同相端1O引脚通过R13接VREF，R14接成正反馈，它的反相端9引脚接一个电容，有一个负反馈通路，所以它实际上构成了一个迟滞比较器。一开始，当C2上没有电压时，IC1-3输出高电平。这个高电平有两条放电路径，一条路径通过R14反馈到引脚10，另一条路径通过电阻R15给电容C2充电。当充电电压高于10脚电压V时，比较器翻转输出低电平；同时，由于R14的反馈，10引脚电压立即跳降至V-。此时，电容器C2通过电阻器R15放电。当放电电压低于10引脚电压V-时，比较器再次翻转并输出高电平。由于R14的反馈，10引脚电压立即跃升至v，此后，电路一直重复上述过程。因此，IC1-3的输出是具有固定频率的方波信号。

其次看IC1-4的工作状态：电池电压由R2和R16分压，接在12针IC1-4上。因为R2 span=“”，输入到IC1-4的12针电压基本上略低于电池电压。

显然，它低于其l3电压。因此，IC1-4输出稳定的低电平。结合上面的讨论，我们可以看到R12和VD 3通道的一端施加固定频率的方波电压，另一端处于稳定的低电平。所以LED VD3会周期性的点亮，给人一种忽明忽暗的感觉。

最后来看IC1-1的操作：当IC1-2输出低电平时，很明显IC1-1的3脚是低电平，IC1-1的2脚通过R1连接到Vref，所以IC1-1也输出低电平。结合上面的讨论，我们可以看到R11和VD5的电压差为零，所以VD5(饱和指示)不能点亮！

另外，由于IC1-1的输出处于低电平，所以无论IC1-3的9脚电压如何变化(电容充放电在此脚形成三角波电压)，都不会受到IC1-1输出的影响——因为IC1-3的9脚电压(要么高到V，要么低到V-)始终高于IC1-1的输出，VD6关断！所以在这种状态下，三个指示灯的工作状态如下：VD2亮，表示供电正常；VD3闪烁，表示电池充电正常；VD5不亮。

3.低电流充电

充电一段时间后，当电池电压缓慢上升到Vref附近时，IC1-2的输出电压缓慢上升，所以流过R7的电流缓慢下降，即流过VT1基极的电流缓慢下降，所以VT1的输出电流也会缓慢下降，但电池电压会继续缓慢上升。当电池电压几乎等于Vref时，IC1-2会输出更高的电压，此时IC1-1的3脚电压高于2.8OV(。这个电压有两个作用：一方面会使VD5开启并被点亮(此时IC1-4的输出仍然为低)，表示电荷饱和；另一方面，VD6也正向偏置，

　　虽然，从外在的表现看充电灯熄灭，饱和灯点亮在某一时刻瞬间转换完成，但是实际上充电过程却是逐渐过渡的：当电池电压远低于 Vref 时持续大电流充电，当电池电压接近于时充电电流慢慢减小，直至逐渐充电趋近零 —— 即使饱和灯点亮时，小电流充电仍在继续 ! 所以这种状态下，三只指示灯的工作情况分别为： VD2 点亮，指示电源正常; VD3 不亮; VD5 点亮 (饱和指示，小电流充电)。

　　4、IC1-4 的用途

　　从上面 2 、 3 内容的分析中可以看出，无论电路是大电流或小电流充电， IC1-4 的输出一直是 “ 低电平 ” ，好像它没有什么作用似的，还不如直接把 VD3 、 VD5 负极接 “ 地 ”? 刚开始设计时，确实没有考虑用 IC1-4，把 VD3 、 VD5 的负极直接接地。然而，当制作好后通电工作时发现一个问题：当不装电池通电时，饱和指示灯 VD5 点亮 — 显然不合适 ! 因为，没装电池时 VT1 处于微导通状态， IC 1-2 的 5 脚电压高于， IC1—2 输出高电平，于是 IC1-2 也输出高电平， VD5 点亮。

　　若在原理图中接入 IC1-4 ，没装电池时 VT1 处于微导通状态， IC1-4 的 1 2 脚电压也会高于，因此， IC1-4 输出高电平，这样 VD5 就不能点亮。

　　需要说明一点，外接输入电压不能太高，也不能太低。输入电压太高，大电流充电时调整管发热严重;另一方面， IC1-2 输出高电平的时间会因为电源电压较高而提前超过 Vref (设定值)，这样就会给我们一个错觉，电池很快就充满了 ! 实际上并非如此。输入电压太低也不好，同上面的分析一样， IC1-2 输出高电平的时间会因为电源电压较低而迟后，更有甚者，也可能永远达不到充电指示灯一直闪烁，但大电流充电过程早已结束。所以，外接电压太高或太低，充电和饱和指示的状态是不准确的。

　　变压器提供3-6V的交流电压，经过4个二极管组成的桥式整流电路得到脉冲直流电，再经过C1的滤波就基本是平滑的直流电了。LED1和R1组成电源显示。

　　开机启动过程：电流经过T1的BE结，经过LED2，R2，R3，对C2充电，以及由T3BE结和R5R7组成的并联回路，由于C2在通电以前内部没有电荷，所以流过T1BE结的电流经过放大后，就有直流电压输出到T1的集电极，这个时候电流分3个回路：

　　1、流过R4给T2提供偏流，以达到让T1继续维持导通

　　2、流过R1和RP组成的分压电路。R6和RP的作用就是组成电压检测线路，

　　3、给电池充电

　　这个电路又个自动保护，一个是充电电压自动控制。还有一个是充电电流自动控制。

　　电压自动控制由R6，RP，C3，D1，T3组成。当R6和RP的分压电压超过D1和T3 BE结的压降1。4V以后，T3基极得到电流，使T3集电极电压下降，促使T2济济电流也下降，然后是T1基极电流也下降，最后是输出电压也下降。

　　电流控制原理和电压控制一样，不过采样元件是R7而已，这里不重复叙述。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。